Un gruppo di ricercatori provenienti da istituzioni scientifiche in Canada e Australia ha trovato per la prima volta prove che dimostrano l’esistenza di uno strano fenomeno quantistico, noto come “tempo negativo” , dopo aver condotto un esperimento innovativo, riferisce la rivista Scientific American.
Questa scoperta è stata fatta dopo che gli scienziati hanno trascorso 7 anni a studiare il comportamento dei fotoni, particelle ondulatorie di luce, per comprendere l’eccitazione atomica. Questo fenomeno si verifica a causa dell’interazione tra i fotoni e un mezzo pieno di atomi.
Tuttavia, l’eccitazione atomica sfida il concetto convenzionale di tempo a livello quantistico. Questo perché i fotoni assorbiti dagli atomi del mezzo subiscono un ritardo temporale, noto anche come “ritardo di gruppo“, prima di lasciare il mezzo stesso .
Un comportamento inaspettato dei fotoni
Nel tentativo di osservare e testare questo fenomeno quantistico, i ricercatori hanno progettato un esperimento per sparare fotoni attraverso una nuvola di atomi di rubidio ultrafreddi. In uno studio, recentemente pubblicato sul servizio di preprint arXiv, è stato riportato che i fotoni sperimentano un comportamento inaspettato, sfidando la consueta comprensione delle interazioni quantistiche.
Secondo gli scienziati, gli atomi si eccitano, anche se i fotoni attraversavano la nube senza essere assorbiti. Tuttavia, è stato anche osservato che i fotoni lasciavano la nube atomica prima di aver completato il processo di eccitazione atomica, quindi il tempo di transito di queste particelle quantistiche era negativo.
Ciò creava l’effetto che i fotoni lasciassero la nuvola di atomi, ancor prima di entrarvi. “Un ritardo temporale negativo può sembrare paradossale, ma ciò che significa è che se un orologio ‘quantistico’ fosse costruito per misurare quanto tempo gli atomi trascorrono nello stato eccitato, la lancetta dell’orologio, in determinate circostanze, si muoverebbe invece indietro in avanti.“, ha detto il ricercatore Josiah Sinclair.
I risultati alterano la nostra concezione del tempo?
Questi risultati suggeriscono che i fotoni possono esistere in una sovrapposizione di stati, cioè sperimentare simultaneamente stati diversi. Questa sovrapposizione quantistica si manifesta nel fatto che queste particelle possono produrre un valore positivo e negativo nel tempo .
D’altra parte, il concetto di “tempo negativo” osservato nell’esperimento non altera la nostra comprensione intuitiva del tempo. Riflette invece la natura delle misurazioni a livello quantistico.
